CN208012781U - 分布式光纤温度监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式光纤温度监测系统，涉及光纤监测，针对检测能耗高的问题，提供了以下技术方案，包括节点光电探测器、基准比较电路、开关电路、第一中间光电探测器、第二中间光电探测器，基准比较电路比较温度检测信号与温度基准信号的大小，在温度检测信号大于温度基准信号时输出检测开启信号，开关电路接收到检测开启信号后控制第一中间光电探测器以及第二中间光电探测器工作，即只有在该节点探测器检测到温度过高以后，第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器才会开启进行检测，有助于降低能耗，第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器分别设置在该节点探测器与相邻的两个节点探测器之间，使得检测精度更加精确。

Description

分布式光纤温度监测系统

技术领域

本实用新型涉及光纤监测，更具体地说，它涉及一种分布式光纤温度监测系统。

背景技术

光纤传感技术是伴随着光导纤维和光纤通信技术发展的一种新的传感技术，是20世纪70年代中期以来国际上发展最快的高科技应用技术。光纤传感技术目前市面上主要分为两种，一种是以光纤直接作为传感器，另一种是以光栅为基础的传感器。光纤传感器（FOSFIBER OPTICAL SENSOR）与以电为基础的传感器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质，以其独有的特质而得以广泛应用。

目前，现有技术在进行检测时，一般是所有检测分部同时进行检测，这种检测方式的优点是能够实时的精确到非常具体的检测位置，但是所有检测分部同时工作，一般在长距离应用时，其本身的能耗较大，具有改进的空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种分布式光纤温度监测系统，具有检测更节能的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种分布式光纤温度监测系统，包括

节点光电探测器，间隔分布设置在光纤线路上，输出对应于该光纤节点温度高低的温度检测信号；

基准比较电路，与节点光电探测器电性连接，比较温度检测信号与温度基准信号的大小，在温度检测信号大于温度基准信号时输出检测开启信号；

开关电路，与基准比较电路电性连接，响应于检测开启信号导通；

第一中间光电探测器，设置在该节点光电探测器与一侧相邻的节点光电探测器之间，与开关电路电性连接且受控于开关电路的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第一中间温度检测信号；

第二中间光电探测器，设置在该节点光电探测器与另一侧相邻的节点光电探测器之间，与开关电路电性连接且受控于开关电路的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第一中间温度检测信号。

采用上述技术方案，节点光电探测器设置在光纤线路上，间隔设置的方式减少了设置数量，有助于降低成本，基准比较电路比较温度检测信号与温度基准信号的大小，温度基准信号是判断温度过高的标准，在温度检测信号大于温度基准信号时，输出检测开启信号，开关电路接收到检测开启信号后控制第一中间光电探测器以及第二中间光电探测器工作，即只有在该节点探测器检测到温度过高以后，第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器才会开启进行检测，有助于降低能耗，并且第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器分别设置在该节点探测器与相邻的两个节点探测器之间，可以使得检测精度更加精确。

优选的，所述第一中间光电探测器电性连接有响应于检测开启信号以开始输出第一高温示警信号的第一输出通道；

所述第二中间光电探测器电性连接有响应于检测开启信号以开始输出第二高温示警信号的第二输出通道。

采用上述技术方案，第一输出通道以及第二输出通道在接收到开启信号后才会连通探测器进行输出，进一步节省能耗。

优选的，所述第一中间光电探测器以及第二中间光电探测器同时与高低比较电路电性连接，所述高低比较电路在第一中间温度检测信号高于第二中间温度检测信号时输出通道切换信号，所述第一输出通道以及第二输出通道响应于切换信号以将第一高温示警信号的输出切换至第二高温示警信号的输出。

采用上述技术方案，高低比较电路比较第一中间温度检测信号与第二中间温度检测信号的大小，并且在第一中间温度检测信号高于第二中间温度检测信号时输出通道切换信号，第一输出通道以及第二输出通道响应于切换信号以将第一高温示警信号的输出切换至第二高温示警信号的输出，从而实现了哪个检测点的温度高对哪个点进行示警，检测更加精确。

优选的，所述节点光电探测器电性连接有放大温度检测信号的放大电路。

采用上述技术方案，增强了检测的精确性。

优选的，所述放大电路为三极管放大电路。

采用上述技术方案，成本低，支持放大需求。

优选的，所述基准比较电路包括设定温度基准信号大小的基准电路以及用于比较温度检测的信号与温度基准信号大小的电压比较器电路。

采用上述技术方案，基准电路可以根据实际需要设定基准温度信号的大小，支持更多实际需求。

优选的，所述开关电路为三极管开关电路。

采用上述技术方案，成本低，反应迅速。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1．只有在该节点探测器检测到温度过高以后，第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器才会开启进行检测，有助于降低能耗，并且第一中间光电探测器以及第二中间光纤探测器分别设置在该节点探测器与相邻的两个节点探测器之间，可以使得检测精度更加精确；

2．第一输出通道以及第二输出通道在接收到开启信号后才会连通探测器进行输出，进一步节省能耗；

3．第一输出通道以及第二输出通道响应于切换信号以将第一高温示警信号的输出切换至第二高温示警信号的输出，从而实现了哪个检测点的温度高对哪个点进行示警，检测更加精确。

附图说明

图1为分布式光纤温度检测系统的原理框图；

图2为节点光电探测器、放大电路以及基准比较电路的电路原理图；

图3为开关电路、第一中间光电探测器、第一中间光电探测器的电路原理图；

图4为高低比较电路、第一输出通道、第二输出通道的电路原理图。

图中：1、节点光电探测器；2、放大电路；3、基准比较电路；4、开关电路；5、第一中间光电探测器；6、第二中间光电探测器；7、高低比较电路；8、第一输出通道；9、第二输出通道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种分布式光纤温度检测系统，参照图1，包括节点光电探测器1、基准比较电路3、开关电路4、第一中间光电探测器5、第二中间光电探测器6。

参照图1以及图2，节点光电探测器1间隔设置在光纤线路上，例如间隔4米，用于检测光纤上位于该点的温度高低，并且输出与该温度对应的温度检测信号，同时节点光电探测器1电性连接有放大电路2，用于将温度检测信号放大后输出检检测精度更高的温度检测信号，本实施例中放大电路2采用为三极管放大电路，包括NPN型三极管VT1以及固定连接的电阻R1、R2。

基准比较电路3与节点光电探测器1电性连接，包括用于设定温度基准信号大小的基准电路以及用于比较温度检测信号与温度基准信号大小的电压比较器电路，在温度检测信号大于温度基准信号时，电压比较器电路输出检测开启信号，具体电路连接为：比较器芯片U1采用为LM339，同相输入端接入温度检测信号，反向输入端接入温度基准信号，温度基准电路包括电位器RP以及电阻R3组成的分压电路。

参照图1以及图3，开关电路4与基准比较电路3电性连接，响应于检测开启信号导通，进而给第一中点光电探测器以及第二中点光电探测器供电，本实施例中，开关电路4采用为三极管开关电路。

第一中间光电探测器5设置在该节点光电探测器1与一侧相邻的节点光电探测器1之间，例如设置在中间，即相隔2米，第一中间光电探测器5与开关电路4电性连接且受控于开关电路4的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第一中间温度检测信号；

第二中间光电探测器6设置在该节点光电探测器1与另一侧相邻的节点光电探测器1之间，例如设置在中间，即相隔2米，第二中间光电探测器6与开关电路4电性连接且受控于开关电路4的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第二中间温度检测信号。

参照图1以及图4，第一中间光电探测器5电性连接有响应于中点检测开启信号以开始输出第一高温示警信号的第一输出通道8；第二中间光电探测器6电性连接有响应于中点检测开启信号以开始输出第二高温示警信号的第二输出通道9。本实施例中，第一输出通道以及第二输出通道皆为在通电后可进行通信传输的通信接口，例如需要供电控制后才进行通信的RS232串行接口。

高低比较电路7同时与第一中间光电探测器5以及第二中间光电探测器6电性连接，用于接收第一高温示警信号以及第二高温示警信号，并且比较第一高温示警信号与第二高温示警信号的高低，在第一中间温度检测信号高于第二中间温度检测信号时，高低比较电路7输出通道切换信号,本实施例中，高低比较信号采用为电压比较器电路。

本实施例的工作原理以及过程：

参照图4，高低比较电路7的输出端电性连接有两个三极管开关电路，分别为NPN型三极管以及PNP型三极管，其中NPN型三极管响应于通道切换信号用于控制第一输出通道8的开关，PNP型三极管响应于通道切换信号用于控制第二输出通道9的开关，在第一高温示警信号高于第二高温示警信号时，高低比较电路7输出切换信号，在接收到切换信后，第二输出通道9关断并且第一输出通道8闭合，进而允许第一高温示警信号进行输出，从而更加精确的定位到位于该节点探测器与其中一侧之间位置处的温度更高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种分布式光纤温度监测系统，其特征是：包括

节点光电探测器(1)，间隔分布设置在光纤线路上，输出对应于该光纤节点温度高低的温度检测信号；

基准比较电路(3)，与节点光电探测器(1)电性连接，比较温度检测信号与温度基准信号的大小，在温度检测信号大于温度基准信号时输出检测开启信号；

开关电路(4)，与基准比较电路(3)电性连接，响应于检测开启信号导通；

第一中间光电探测器(5)，设置在该节点光电探测器(1)与一侧相邻的节点光电探测器(1)之间，与开关电路(4)电性连接且受控于开关电路(4)的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第一中间温度检测信号；

第二中间光电探测器(6)，设置在该节点光电探测器(1)与另一侧相邻的节点光电探测器(1)之间，与开关电路(4)电性连接且受控于开关电路(4)的导通以输出与该光纤中间点温度高低对应的第一中间温度检测信号。

2.根据权利要求1所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：所述第一中间光电探测器(5)电性连接有响应于检测开启信号以开始输出第一高温示警信号的第一输出通道(8)；

所述第二中间光电探测器(6)电性连接有响应于检测开启信号以开始输出第二高温示警信号的第二输出通道(9)。

3.根据权利要求2所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：

所述第一中间光电探测器(5)以及第二中间光电探测器(6)同时与高低比较电路(7)电性连接，所述高低比较电路(7)在第一中间温度检测信号高于第二中间温度检测信号时输出通道切换信号，所述第一输出通道(8)以及第二输出通道(9)响应于切换信号以将第一高温示警信号的输出切换至第二高温示警信号的输出。

4.根据权利要求1所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：所述节点光电探测器(1)电性连接有放大温度检测信号的放大电路(2)。

5.根据权利要求4所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：所述放大电路(2)为三极管放大电路。

6.根据权利要求1所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：所述基准比较电路(3)包括设定温度基准信号大小的基准电路以及用于比较温度检测的信号与温度基准信号大小的电压比较器电路。

7.根据权利要求1所述的分布式光纤温度监测系统，其特征是：所述开关电路(4)为三极管开关电路。